È una delle latifoglie nobili dei nostri boschi. Grande albero deciduo, può essere poligamo (con fiori sia maschili che femminili), ermafrodita, o unisessuale, pare che le piante poligame e maschili siano le più frequenti; può raggiungere i 40 m di altezza e 1 m di diametro è abbastanza longevo. E' una specie a rapido accrescimento, con tronco dritto e slanciato, chioma leggera e ovale-piramidale in gioventù, diventa più arrotondata con l'età. La corteccia giovane rimane per molti anni liscia, verde-grigiastro con macchie più chiare; tardivamente e gradualmente si forma un ritidoma persistente con fini e dense fessurazioni longitudinali, regolari e di colore grigio.
Il Frassino maggiore ha foglie composte imparipennate con 7-15 foglioline di 5-11 cm di lunghezza e 1-4 cm di larghezza, sessili o subsessili solo la fogliolina apicale è nettamente picciolata, sono di forma ovale, acuminate all'apice e più o meno arrotondate alla base, minutamente dentate al margine, verde scuro di sopra, glabre, più pallide nella pagina inferiore con la nervatura centrale che può essere pubescente almeno alla formazione. I fiori sono riuniti in pannocchie dense, laterali che compaiono prima della fogliazione, in marzo o aprile, sono privi di perianzio con stami molto brevi e grosse antere di colore purpureo. L'impollinazione è anemofila(mediante il vento). Il frutto è una samara monosperma, lunga 3-4 cm a maturazione, bruno chiaro, obovato- lineare, più o meno arrotondata alla base, maturano a settembre-ottobre e portano un seme profondamente dormiente da un complesso sistema di inibizioni della crescita.
È un albero esigente in suoli profondi non compatti, freschi ma anche umidi, da sub-acidi ad alcalini, si associa al nord, con Acero montano formando quelle nuove e a volte estese formazioni, nei pascoli e prati da sfalcio abbandonati, invadendoli a volte con densità superiore a 20 piantine a metro quadro, chiamate Aceri-Frassineti che stanno diventando una opportunità per la produzione di legname di pregio. E' una specie sciafila da giovane, che con l'età diventa sempre più eliofila, è molto resistente alle basse temperature quando è in dormienza. L'acqua è il suo fattore limitante, in quanto ne consuma molta per la sua velocità di crescita ed evapotraspirazione, consuma più acqua della Farnia e può facilmente subire danni da siccità perché tarda a controllare la traspirazione tramite la chiusura degli stomi, invece sopporta anche un mese di sommersione delle radici.